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《辽宁师范大学》 2010年
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氮掺杂中孔碳纳米壳的制备、表征及其电化学性能

赵明艺  
【摘要】: 近年来,多孔碳材料由于其表面积大,导电性好,结构可控的特点,已在燃料电池、催化、吸附、储氢等领域展现出良好的应用前景,研究碳材料的结构与功能之间的关系受到材料科学和催化领域的广泛关注。 本论文中,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的存在下,合成了粒径在55-90 nm范围内几乎单分散的的聚苯胺(PANI)纳米球。以此为模板,同时又作为碳源,在Ar气气氛下,热解SiO2/PANI纳米球的复合物,最后可得到氮掺杂的中孔碳纳米壳(N-doped mesoporous carbon shells)(NCSs)。通过N2吸附、透射电镜(TEM)等对不同温度下PANI纳米球热解产物的结构演变进行了一系列的表征。测试结果表明:热解温度在400-950°C范围内,我们合成的氮掺杂中孔碳纳米壳材料均表现出了壳状中孔结构,材料的比表面积(SBET)分别在115-670 m2/g之间,孔径大小在13.4-23.2nm之间变化。红外光谱和元素分析结果表明,随着热解温度的升高,碳材料表面N的数量逐渐减少。XPS研究显示,碳材料表面的N原子主要以吡啶N (N-6)和四配位N (N-Q)形式存在。 以不同温度热解的NCSs做为Pt催化剂载体,测试了Pt/NCS在甲醇的电催化氧化中的活性,结果表明,担载在NCSs上的Pt催化剂比担载在商业XC-72上的Pt催化剂表现出更小的尺寸,更均匀的分布以及更优的抗CO能力。Pt/NCS-950的甲醇氧化活性是同条件Pt/XC-72的1.3倍。
【学位授予单位】:辽宁师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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5 王艳明;镍氢电池正极材料纳米氢氧化镍的合成新方法研究[D];天津大学;2010年
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